タンパク質と薬剤の結合自由エネルギー評価法の開発

• 研究課題/領域番号: 22570160
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 神谷 成敏 大阪大学, 蛋白質研究所, 招へい研究員 (80420462)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 構造 / 機能予測 / 構造・機能予測

研究概要

効率的に薬剤をデザインするために、タンパク質と薬剤の結合自由エネルギー評価法の開発を行った。本法は分子動力学シミュレーションから得られた結合自由エネルギーを評価関数とするため、高精度なタンパク質-薬剤複合体の予測が可能である。複数のタンパク質とリガンドの複合体構造予測を行った。その結果、自由エネルギーが安定な複数のクラスタが得られ、全ての系において天然構造が安定なクラスタに含まれることが確認された。以上から、本法は高精度でタンパク質-薬剤複合体構造が予測可能であることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, I. Fukuda, H. Nakamura
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 568-569 ページ: 26-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of zero-dipole summation method to molecular dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Narutoshi Kamiya
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 568-569 ページ: 26-32
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.03.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: I. Fukuda, N. Kamiya, Y. Yonezawa, H. Nakamura
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 137 ページ: 54314-54314
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Higo, J. Ikebe, N. Kamiya, H. Nakamura
  • 雑誌名: Biophys. Rev 巻: 4 ページ: 27-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced and effective conformational sampling of protein molecular systems for their free energy landscapes (2012)
  • 著者名/発表者名: Higo, J., Ikebe, J., Kamiya, N., Nakamura, H
  • 雑誌名: Biophysical Rev 巻: 4 号: 1 ページ: 27-44
  • DOI: 10.1007/s12551-011-0063-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory for tribial trajectory parallelization of multicanonical molecular dynamics and application to a polypeptide in water (2011)
  • 著者名/発表者名: Jinzen Ikebe, et al.
  • 雑誌名: J.Comput.Chem. 巻: 32 ページ: 1286-1297
  • 査読あり
• [学会発表] Molecular dynamics simulations of dynein motor domain in explicit water (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, T. Mashimo, Y. Takano, T. Kon, G. Kurisu, H. Nakamura
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Flexible docking between antigen and antibody by multicanonical molecular dynamics simulation (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, J. Higo, H. Nakamura
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 兵庫県姫路市
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Molecular dynamics simulation of dynein motor domain in explicit water (2012)
  • 著者名/発表者名: Narutoshi Kamiya
  • 学会等名: 日本生物物理学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Flexible docking between antigen and antibody by multicanonical molecular dynamics simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Kamiya, J.Higo, H.Nakamura
  • 学会等名: 日本生物物理学会学会
  • 発表場所: 兵庫県姫路市
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 抗原-抗体間のフレキシブルドッキング・マルチカノニカル分子動力学シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 神谷成敏、肥後順一、中村春木
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] 抗原-抗体間のフレキシブルドッキング・マルチカノニカル分子動力学シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 神谷成敏、肥後順一、中村春木
  • 学会等名: 日本蛋白質科学会
  • 発表場所: 大阪府吹田市
  • 年月日: 2011-06-09
• [学会発表] Conformational transitions in the CDRH3 region of the antidansyl monoclonal antibody by molecular dynamics simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kamiya, J. Ikebe, K. Umezawa, Y. Yonezawa, J. Higo, H. Nakamura
  • 学会等名: 日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Conformational transitions in the CDRH3 region of the anti-dansyl monoclonal antibody by molecular dynamics simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: Narutoshi Kamiya, et al.
  • 学会等名: 第48回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 東北大学・川内北キャンパス(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] Structural transitions in the CDRH3 region of the anti-dansyl monoclonal antibody by molecular dynamics simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: Narutoshi Kamiya, et al.
  • 学会等名: CBI Sceiety 2010
  • 発表場所: 学術総合センター(東京都千代田区)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 単純並列化マルチカノニカル分子動力学法のサンプリング効率の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 池部仁善, 他
  • 学会等名: 第10回日本蛋白質科学会年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
  • 年月日: 2010-06-16